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1、安防設(shè)計(jì)樓宇自控安防設(shè)計(jì) 摘要:隨著人們生活水平的提高和居住環(huán)境的改善,人們對(duì)樓 宇安防的要求也日益提高。安防主要包括防火、防盜、防雷電等,然 而火災(zāi)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的災(zāi)難性問題，由于目前裝修用料和方 式也越趨多樣化，因此對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán)格 的要求。 關(guān)鍵字：傳感器，報(bào)警器 :TU855：A：Txx-08（01）9502 1防火自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成 （1）火災(zāi)探測(cè)器分類：火災(zāi)探測(cè)器的種類很多，而且可以有 多種分類方法。一般根據(jù)被測(cè)的火災(zāi)參數(shù)特征，響應(yīng)被測(cè)火災(zāi)參數(shù)的 方法和原理，敏感組件的種類及分布特征劃分：感煙火災(zāi)探

2、測(cè)器，感 溫火災(zāi)探測(cè)器，感光火災(zāi)探測(cè)器，可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器。 (2)火災(zāi)探測(cè)器的選用：根據(jù)火災(zāi)的特點(diǎn)選用探頭時(shí)，應(yīng)符 合下述要求：①對(duì)火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射的，選用感煙探頭；②對(duì)火災(zāi)發(fā)展迅速，產(chǎn)生大量熱、煙和火焰輻射的，選用感煙探頭、感溫探頭、火焰探頭或它們 的組合；③對(duì)情況復(fù)雜或火災(zāi)形成特點(diǎn)不可預(yù)料的，可進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)選用適宜的探頭。 在不同高度的房間設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器時(shí)見表1。 表1不同高度適用不同類別的探測(cè)器 (3)探測(cè)器設(shè)計(jì)：本文選擇集成溫度傳感器AD59價(jià)口氣體傳感器TGS202i作采集系統(tǒng)的敏感元件。 火災(zāi)中氣體煙霧主要是

3、CO才口COTGS202^體傳感器能探測(cè) CO2CO甲烷、煤氣等多種氣體，它靈敏度高，穩(wěn)定性好，適合于火災(zāi)中氣體的探測(cè)。當(dāng)TGS20賽測(cè)至UCO減CO寸，傳感器的內(nèi)阻變 小，VA迅速上升。選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳柚?，使得?dāng)氣體濃度達(dá)到一定 程度（如CO濃度達(dá)到0.06%）時(shí)，VA端獲得適當(dāng)?shù)碾妷海ㄔO(shè)為3V） 1.2 火災(zāi)報(bào)警控制器 火災(zāi)報(bào)警控制器就是自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，它的先進(jìn) 性是現(xiàn)代建筑防火系統(tǒng)的重要標(biāo)志。火災(zāi)報(bào)警控制器接收火災(zāi)探測(cè)器 送來的火警信號(hào)，經(jīng)過處理后認(rèn)定火災(zāi)，發(fā)出火警信號(hào)。一方面啟動(dòng) 火災(zāi)報(bào)警裝置，發(fā)出聲光報(bào)警等；另一方面啟動(dòng)滅火裝置，用以驅(qū)動(dòng) 各種滅火設(shè)備，

4、同時(shí)也啟動(dòng)聯(lián)鎖減災(zāi)系統(tǒng)，用以驅(qū)動(dòng)各種減災(zāi)設(shè)備。 1.3 火災(zāi)警報(bào)裝置 聲報(bào)警模塊，聲報(bào)警電路在單片機(jī)P1口的控制下。聲音信號(hào) 由一簡(jiǎn)單的報(bào)警電路發(fā)出，P1.0接晶體管的基極輸入端，當(dāng)P1.0輸出高電平1是，晶體管導(dǎo)通，蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫，當(dāng)輸出為低電平0時(shí)，晶體管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。 光報(bào)警模塊，由P1口的P1.4?P1.7分別控制4個(gè)發(fā)光二極管，予以光報(bào)警，如圖1所示。P1.4?P1.7控制的燈依次為綠色（正常信號(hào)燈）、黃色（故障信號(hào)燈）、紅色（異常信號(hào)燈）和紅色（火災(zāi)信號(hào)燈）。當(dāng)這些輸出端輸出低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈便會(huì)發(fā)光報(bào)警。 1光報(bào)警器 1.4 電源 火

5、災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備，其主電源應(yīng)當(dāng)采用消防 電源，備用電采用蓄電池。系統(tǒng)電源除為火災(zāi)報(bào)警控制器供電外，還 為與系統(tǒng)相關(guān)的消防控制設(shè)備等供電。 2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和軟硬件件設(shè)計(jì) 2.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（圖2） 圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2.2 報(bào)警器硬件設(shè)計(jì) 2.2.1 硬件組成 如圖3所示的報(bào)警器硬件由溫度煙霧信號(hào)采集模塊、聲光報(bào)警 模塊以及單片機(jī)與ModemS信模塊組成。圖中1,2,組成數(shù)據(jù)采集模塊，3,4組成聲光報(bào)警模塊，5,6組成與Moder?信模塊。其中，1為傳感器（包括煙感和溫感），將現(xiàn)場(chǎng)溫度、煙霧等非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為 電信號(hào)；2為A/D轉(zhuǎn)換電路，完成將溫度傳感器

6、和煙霧傳感器輸出 的模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。聲光報(bào)警模塊由單片機(jī)和報(bào)警電路組 成，由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警（異常報(bào)警、故障報(bào)警、火災(zāi) 報(bào)警）功能。單片機(jī)與Modenfi信模塊由單片機(jī)、GM16C55南行端口擴(kuò)展芯片和RS232電平轉(zhuǎn)換電路組成，實(shí)現(xiàn)報(bào)警器經(jīng)Modem#消防指揮中心的通信。 圖3報(bào)警硬件組成 圖3所示，中心控制系統(tǒng)采用了單片機(jī)AT89C51芯片，它包括一個(gè)8位的80C51微處理器，4個(gè)8位并行I/O端口P0-P3,每個(gè)端口即可以用作輸入，也可以用做輸出。具有5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu) 先級(jí)的中斷控制系統(tǒng)等。芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu) 成振蕩器。反相放

7、大器的輸入端為XTAL1輸出端為XTAL2兩端跨 接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。電容器C1和 C2通常取30pF左右，可穩(wěn)定頻率并對(duì)振蕩器頻率有微調(diào)作用.和其 他為處理器一樣，89C51單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要復(fù)位。本文選用手動(dòng)復(fù)位。既指通過接通一按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位電路雖然簡(jiǎn)單，但作用非常重要。 A/D轉(zhuǎn)換電路采用了常用的8位8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片 ADC0809電路如圖4所示。溫度、煙霧傳感器的輸出分別接到ADC0809的IN0和IN3ADC0809勺通道選擇地址A,B,C分別由89C51的P0.0?P0.2經(jīng)地址鎖存器74LS373輸出提供。由ALE

8、鎖存通道號(hào)地址后讓ST有效，當(dāng)P2.7=0時(shí)，與寫信號(hào)W戲同選通ADC0809圖中ALE信號(hào)與ST信號(hào)連在一起，在WR言號(hào)的上升沿寫入地址信號(hào)，在其下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)； OE:輸出允許控制端； ST:啟動(dòng)信號(hào)； ADDA-ADDC:模擬開關(guān)地址.存入地址鎖存器,ALE=0時(shí)地址被鎖 存； ALE:地址鎖存信號(hào).有低到高電平是,把三位地址信號(hào)送入通 道號(hào)地址鎖存器,并經(jīng)譯碼器得到地址輸出。 4主控電路 2.2.2單片機(jī)與Modem!信模塊 當(dāng)報(bào)警器監(jiān)測(cè)到火災(zāi)信息后，除了在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生聲光報(bào)警信 號(hào)外，還需要將火災(zāi)信息按事先預(yù)留的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)通知

9、單位有 關(guān)人員，并迅速上報(bào)消防指揮中心，為此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了單片機(jī)與Modem 通訊模塊，該模塊由單片機(jī)、MAX232K片組成。 MAX232芯片是MA您司生產(chǎn)的，包含兩路—和驅(qū)動(dòng)器的IC 芯片，適用于各種EIA/TIA-232-E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電平轉(zhuǎn)換為 RS-232C輸出電平所需的正或負(fù)10V電壓。尤其適用于沒有士12V的單電源系統(tǒng)。MAX232勺工作溫度范圍為0c?70c,MAX232I的工作溫度范圍為-40C?85C。具適應(yīng)性強(qiáng)，而其價(jià)格適中，硬件接口簡(jiǎn)單，所以被廣泛的使用。 3報(bào)警器軟件程序設(shè)計(jì) 監(jiān)控程序流程圖如圖5所示。系統(tǒng)復(fù)位后，首先要進(jìn)行初始化， 包括對(duì)各個(gè)控制用寄存器的初始化、設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址、 設(shè)置堆棧等。 圖5流程圖 3.1數(shù)據(jù)采集子程序 數(shù)據(jù)采集部分的程序設(shè)計(jì)包括：驅(qū)動(dòng)ADC0809勺IN0和IN1進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，分別由子程序ADC1媼度轉(zhuǎn)換）和ADC2（因霧濃度轉(zhuǎn)換）完成；單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存入指定內(nèi)存單元，由INT1中斷服務(wù)程序完成。每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1，中斷到來說明 A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 內(nèi)容僅供參考